煤制生物气产出规律及其同位素分馏效应
【摘要】 为了探索生物成因煤层气机理，选取低阶煤作为煤制生物气的母质，采用携带产甲烷菌的煤层矿井水为菌源，在高纯氮气环境中向500mL产气瓶（反应瓶）中加入40g煤样、20mL富集后的菌种液、380mL培养基完成接种，之后将产气瓶置于37℃下的振动培养箱中开展为期90d的厌氧产气模拟实验。研究结果显示，在厌氧封闭条件下，气体产出方式以乙酸发酵为主，产气效率较慢，产气过程受环境pH值的影响较大，进入产气稳定期后（>30d），pH值与校正后的产气量随产气时间延续总体呈现同步变化规律，产酸菌与产甲烷菌的数量、丰度和活性直接影响了产气环境的pH值和产气量。产出气组分以CH。和C02为主，存在极少量的氢气，气体组成偏干，CH。和CO：含量随稳定产气时间的延长呈现明显的同步变化规律。90d的产气过程中，∥c.值均小于一55%。；6”C（CO，）值介于-20.8%。-一10.7%D，平均为一16.38%D；6D.值介于一361%。~-332%。，平均为-348%e，可以判定产出气中CH。和CO，均为有机生物成因气；煤制生物气中CH。和C02碳同位素组成变化的主要原因是2次重要的继承性同位素分馏效应造成的，第1
